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科技说丨从现代起亚创始CVVD看气门学识

放大字体  缩小字体 2019-12-26 17:14:56  阅读:1727 来源:自媒体 作者:奔驰GLC级

近来,全新一代起亚K5在韩国正式露脸,新车选用最新宗族规划理念,是起亚轿车复兴的镇山之作。国产的全新一代起亚K5(第五代)将于2020年4月在北京车展露脸,并有望在9月份的成都车展上市。

在这次起亚K5(参数|图片)发布的技能中,一项名为CVVD的发动机技能引起了卡叔的重视,因为相似各种“V”各种“T”的技能官方缩写太多,CVVD也简略被人“误解”为相似VVT的惯例技能。

所以卡叔想就这个机遇来说说对CVVD的观点,以及对当下气门技能的一些观点。

CVVD依然是在环绕气门可变做文章

从上世纪开端,轿车工程师就发现了“气门可变的学识”。

前期发动机规划的仅有诉求仅仅功能——从十几马力到几百马力,怎样大技能就怎样牛逼。

当发动机功能现已足够大,并且随同石油危机的到来,人们开端将重视焦点放在发动机功率上。

而现在咱们都知道:提高功率的中心,是“统筹不同工况”——即使是三十年前的发动机,60公里/小时匀速的功率依然是很高的。难点,在于各种工况、特别中低速工况下的高效。

处理这一问题最有用的方法之一,便是“气门可变”。

这儿面有包括许多方面。最常见的是气门正时可变,最典型的代表是丰田的VVT-i。然后别的一些厂商,还弄出了气门行程可变,典型代表是本田的VTEC。

完成VVT-i最常见的的做法,是让凸轮轴的视点发作显着的改动,然后能够在不同工况下,改动气门敞开的时点,到达统筹不同工况的意图。

完成VTEC最常见的的做法,是经过切换不同高度的凸轮,完成气门敞开起伏的改动,相同到达统筹不同工况的意图。

在这些最常见的方法之外,还有一些立异。

比方宝马的Valvetronic。它是经过伺服电机来完成气门的“随意改动”——行程、正时,想怎样变就怎样变,气门开不开都能够由电脑说了算。

还有如菲亚特的Multiari更神,它干脆抛弃了进气凸轮轴,彻底由液压组织依据排气凸轮的相位来操控进气门。理论上,也是“进气门怎样作业全由电脑说了算”。

CVVD本质上,也归于这类立异。也便是说,它的中心方针依然是在“气门可变”,并且是近乎“为所欲为地可变”。

CVVD最中心的方针,仍是阿特金森循环的可切换

然后咱们再留心一下近年来VVT技能的一个分支性的开展,比较典型的代表是丰田的VVT-ie。

曩昔的VVT都是液压组织,只能调整气门敞开的“时点”,却改动不了气门敞开的“时刻”。也便是说,假如想要进气门多开一瞬间,曩昔的VVT是做不到的。

VVT-ie将液压组织变成了电控组织。也便是操控凸轮轴的视点,是由电机来操控的。电机可想而知,它的滚动是能够由电脑操控的,能够转得快一点也能够转得慢一点。再深了想,它就能够在某个时分,与凸轮轴同步转(凸轮轴正常的滚动是由曲轴带动的)。那么当电机与曲轴带动的转角同步且相反运动时,凸轮轴就能够“有一小段时刻不动”。这样气门就能够在“原本应该封闭的时分继续敞开”,或许“原本应该敞开的时分继续封闭”了。

为何需求这样?意图就为了完成阿特金森循环与奥托循环的可切换。发动机在低负荷工况下,用阿特金森循环燃效能够更高。怎样完成呢?便是在紧缩行程的时分,让进气门延时封闭(也便是“原本应该封闭的时分继续敞开”)。这样,进入气缸的空气会有一部分又“压回”进气歧管。

这相当于进入气缸的空气变少了,等效于缩小了排量。这时分发动机依据“小排量”的设定喷油,就能够减小喷油量。不只如此,发动机做工的时分,活塞的行程是不变的,所以相当于“小排量”喷油的一起,能够“大排量”做工。这样就能提高低负荷工况下的焚烧功率。

CVVD的中心诉求,其实也在这儿。只不过,它在结构上开了个“脑洞”,做法与VVT-ie不同,也与Valvetronic、Multiari不同。

CVVD的“脑洞”开在哪里?有何好坏?

CVVD的结构是在凸轮上做文章(而不单单是凸轮轴)。它的这套结构非常复杂,要讲清楚估量得写本“说明书”,并且还得具有许多基础学科的常识才干了解。所以这儿大约只说说它的原理。

CVVD相当于在凸轮外面又套了一个环状组织或许壳体(也便是图中凸轮轴上方部分的那个组织)。这个结构能够用行星齿轮来幻想,但又不相同。

也便是凸轮的滚动是由外面这个“圈圈”带动的。外面这个圈圈则能够终究靠伺服电机的操控左右移动。这种移动方法是无级可调的。当这个圈圈左右移动的时分,凸轮的转角起伏就会发作改动。这种改动,就有点相似于VVT-ie相同,能够延伸气门敞开的时刻。

或许咱们看着仍是有点晕。很正常,这两句话就能说清楚这道组织,那是不或许的。你只需知道,现代起亚的工程师遽然创意乍现,经过一套之前厂商都没选用过的结构,完成了在某个时点气门继续敞开(一般是在紧缩行程,以完成阿特金森循环)即可。

从中心理论来说,这套组织与VVT-ie只能算殊途同归——结构方法彻底不同,但到达的中心诉求其实是相同的。

那么为何一向在技能上挑选“跟从日系”的韩系,在阿特金森循环与奥托循环可切换的问题上,不仿效VVT-ie的做法呢?

或许现代起亚的工程师觉得VVT-ie的作用依然不行抱负,亦或许他们发现了自己开了这个“脑洞”不必太惋惜了吧?

从完成的作用来看,CVVD发动机的紧缩比能够到达4:1到10.5:1之间大幅可变,不只超过了VVT-ie,乃至超过了日产的的VT-C(当然,VT-C是另一种可变紧缩比,不能简略类比,这儿就不展开了)。所以许多人说,现代这一回在技能上现已领先于日系,尽管有点夸大,但也不是必定没道理。

然后更直观的作用是,CVVD能够功能提高4%、燃油功率提高5%,削减12%的碳排放。所以关于CVVD的技能立异,仍是很值得必定的。

定论

本文或许并没有如搭档预期的那样,写成CVVD的“技能详解”。主要是在卡叔看来,关于咱们大多数人而言,首要仍是应该“知其然”。而CVVD的“所以然”,解读起来的确很吃力——它涉及到许多基础学科的东西。所以,咱们只需求知道它大体是怎么完成的,以及完成是为了什么,与当下的干流技能有何异同,以及当下干流技能都朝什么方向开展、为何需求这么开展等等即可。不是吗?

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